2024年のリソグラフィ装置メーカー＆ブランドトップ4

リソグラフィ装置は、無数の電子機器を動かす複雑なマイクロチップの大量生産を可能にするため、半導体産業で重要な役割を果たしている。

このテーマに熱心な個人として、この分野のトップメーカーを見極めることは、世界を前進させる最先端技術に投資したり学んだりしようとする人々にとって不可欠なことだと理解している。

従って、これらの主要な露光機メーカーとその業界への貢献に光を当てることは有益だと考えた。

半導体露光装置の世界市場は、小型化・高性能化する電子部品への需要の高まりに牽引され、進化を続けている。

そんな中、このニーズに応えるべく、ある企業がトップランナーとして頭角を現している。

これらのメーカーは、効率と費用対効果を維持しながら、高度化するチップを製造できる高度なリソグラフィ装置を開発するのに必要な専門知識と技術革新を持っている。

リソグラフィ装置トップメーカー

調査の結果、リソグラフィ・マシンの大手メーカーをいくつか見つけた。これらの企業は、この分野で大きな影響を与え、半導体業界の技術革新を推進し続けている。

以下は、私が出会ったリソグラフィ装置メーカーのトップである。

1.ASML

国 オランダ

設立: 1984

会社について

ASMLは、半導体業界向けのテクノロジー・ソリューションのリーディング・プロバイダーであり、チップメーカーがシリコン上に複雑なパターンを量産するために必要なツールやサービスを提供しています。ASMLの顧客は世界トップクラスのチップメーカーであり、ASMLが提供する包括的な製品を使用して、さまざまな半導体チップを製造しています。

ASMLは、ハードウェア、ソフトウェア、サービスのすべてを顧客に提供し、チップ製造プロセスにおける価値の向上とコスト削減を支援しています。シリコン上に精密なパターンを大量生産する能力により、ASMLの顧客は業界の最前線に立ち続けるための十分な設備が整っています。

2. ニコン

国 日本

会社について

上海ニコン精密機械有限公司は、半導体デバイスとフラットパネルディスプレイ（FPD）光学機器のアフターサービスとコンサルティングを専門としています。

IoT（Internet of Things）やAI（Artificial Intelligence）の進展に不可欠な部品である集積回路チップや高解像度FPD。ニコンは、これらの部品の研究開発および回路図ノイズ製造装置の生産に取り組み、インテリジェント社会の実現に貢献しています。

FPDノイズデバイスは、ガラス基板の表面に回路図を投影して各画素を制御します。ニコンでは、独自のマルチレンズシステムを搭載した大型パネルから、インテリジェントデバイスを搭載した中小型パネルまで、業界で広く使用されているシステムを提供しています。

ニコンは、FPD露光装置の分野で大きなシェアを持ち、技術革新を続けています。半導体露光装置は、回路図形を縮小してチップ上に投影する装置であり、集積回路チップの製造において重要な役割を担っている。この露光装置は、ナノメートル単位の高精度が要求され、高度な装置として広く認知されています。

3.キヤノン

国 日本

会社について

キヤノン光学機器（上海）有限公司は、キヤノンが中国本土に設立した子会社で、半導体とLCDの生産に関する技術サポートと補助サービスを提供している。

キヤノンが製造する半導体・液晶パネル製造用照明装置に加え、キヤノンマシナリー社、キヤノン杏花社、キヤノン特機社が製造する半導体・液晶パネル製造装置もすべて稼働している。

キヤノンの中国本土における半導体・液晶パネル製造装置事業への取り組みは、1980年代にプロキシミティ露光装置やミラー投影露光装置などのローエンド半導体露光装置の中国輸出を開始したことに遡る。1990年代には、上海の半導体顧客向けにラインステッパーも供給していた。また、プラズマデガミング装置や大気圧フィルム露光装置なども提供している。 成形装置.

21世紀に入り、中国の半導体産業が急成長を遂げる中、キヤノンはKrFスキャナーなどのハイエンド半導体露光装置を市場に投入した。これは三井物産グループとの提携によって促進され、中国におけるキヤノン製品のリーチを広げた。

また、中国の液晶パネル製造装置市場でも存在感の拡大に成功している。キヤノンのLCDパネル用露光装置は、中国LCD産業が始まって以来、一貫して高い市場シェアを維持している。

キヤノンは現在、アジア、特に中国市場において、半導体、液晶パネル、有機ELプレートなどの先端製造分野への投資を優先的に進めています。今後、キヤノングループの一員として、メーカーとの緊密な連携による顧客企業へのサポートをさらに強化し、顧客満足度の向上と事業の成長に努めていく。

4.スミー

国 中国

設立: 2002

会社について

上海煤日機器（集団）有限公司（通称SMEE）は、半導体装置、汎半導体装置、ハイエンドインテリジェント装置の開発、設計、生産、販売、技術サービスに注力している。

SMEEの装置は、集積回路フロントエンド、アドバンスト・パッケージング、フラット・パネル・ディスプレイ（FPD）パネル、微小電気機械システム（MEMS）、発光ダイオード（LED）、パワーデバイスなど、さまざまな製造業で利用されています。

SMEEは、お客様に高品質な製品と技術サービスを24時間体制で提供し、最高のサービスと卓越した価値の創造に努めています。SMEEは、ISO27001情報セキュリティ、ISO9001品質管理、ISO14001環境管理システムの認証を取得しており、継続的、安定的、高品質な製品とサービスを提供し、責任あるハイテク企業としての責任を果たすことをお約束します。

主要コンポーネントとプロセス

リソグラフィーは半導体製造において重要な技術であり、シリコンウェーハ上に複雑なパターンを形成することができる。このプロセスは、フォトレジストとして知られる感光性化学物質をウェハー上に塗布することから始まる。このフォトレジストは光の照射に反応し、選択的な領域を硬化または軟化させることができる。

リソグラフィに使われる光源には、紫外線（UV）、深紫外光（DUV）、極端紫外線（EUV）などがある。EUVリソグラフィは、従来の紫外線よりもはるかに短い波長13.5ナノメートルの光を利用するため、最先端のマイクロチップに不可欠な微細なパターンを形成することができる。

先進技術とイノベーション

リソグラフィ装置は、精度と効率を達成するために、高度な機械的および光学的システムを組み込んでいる。

• 高精度メカニクス・メカトロニクス:これらのシステムは、レチクルとウェーハステージの正確な位置決めと移動を保証します。この精度は、転写されたパターンの完全性を維持するために不可欠です。
• 高度な光学設計:高精度レンズ機構と多層膜コーティングミラーにより、収差を補正し、環境変化に対応することで、安定した高解像度と生産性を実現。
• EUVリソグラフィー:EUVリソグラフィでは、より小型で高性能なマイクロチップの製造に必要な精度を達成するために、真空チャンバー内の高精度ミラーが使用されます。

製造プロセスと効率

最新の露光機では、多くの場合ステップ・アンド・スキャン方式が採用されている。この方式では、露光中にウェーハとレチクルのステージが同期して連続的に移動するため、生産性と歩留まり率が向上する。高スループット・リソグラフィ・システムは、1時間当たり数百枚のウェハを処理することができ、各ウェハには数千個の個別チップが含まれる。この能力は、電子機器に対する世界的な需要を満たし、技術市場の急成長を支えるために不可欠である。

各産業におけるリソグラフィ装置の用途

半導体・電子産業

リソグラフィ装置は、半導体デバイスの製造における基本である。極端紫外線（EUV）や深紫外線（DUV）リソグラフィなどの高度な技術は、数十億個のトランジスタを持つマイクロチップの製造を可能にする。例えば、インテルやTSMCのような企業は、EUVリソグラフィーを使って最新の7nmや5nmのチップを製造し、アップルのM1プロセッサーのような高性能コンピューティングデバイスを駆動している。より小さく、より強力なチップへの需要が高まるにつれ、リソグラフィはこの分野の技術革新を推進し続けている。

自動車および通信

自動車の性能と安全性を向上させるため、自動車産業はますます高度な半導体デバイスへの依存度を高めている。リソグラフィ装置は、電気自動車（EV）や先進運転支援システム（ADAS）で使用される高性能センサーやチップの製造に不可欠です。自動ブレーキや車線維持支援などの機能は、これらの技術によって実現されている。例えば、テスラの完全自動運転（FSD）システムは、高度なリソグラフィを使用して製造されたチップに大きく依存しています。

電気通信分野では、5G技術の展開により、データ速度と接続性の向上に対応できる高度な半導体デバイスに対する大きな需要が生まれている。リソグラフィ装置は、基地局やモバイル機器など、5Gインフラに必要な複雑なチップを製造する上で極めて重要です。この技術は、5Gネットワークの世界的な拡大をサポートし、より高速なインターネットアクセスと通信サービスの向上を促進します。

コンシューマー・エレクトロニクス

民生用電子機器では、リソグラフィは高解像度ディスプレイ、スマートホームデバイス、その他の民生用ガジェットなどのデバイスの部品を製造するために使用される。リソグラフィーの精度は、高解像度スクリーンや効率的なプロセッサーの製造を可能にする。例えば、最新のスマートフォンに搭載されているOLEDディスプレイはリソグラフィ技術を用いて製造されており、鮮やかな色彩と深い黒を実現している。

アドバンスド・パッケージングとMEMS

リソグラフィは、2.5Dや3D ICパッケージングなど、複数のチップを1つのパッケージに統合できる先進的なパッケージング技術において不可欠な役割を果たしています。さらに、センサーからアクチュエーターまで幅広いアプリケーションを網羅するマイクロ電気機械システム（MEMS）の製造にも欠かせない。MEMSデバイスは、小型化と精度が重要なヘルスケア、自動車、家電などの産業でますます使用されるようになっている。例えば、MEMS加速度センサーやジャイロスコープは、スマートフォンやウェアラブルデバイスの重要な部品である。

人工知能とIoT

人工知能（AI）とモノのインターネット（IoT）が普及するにつれ、リソグラフィ装置は、これらの技術に必要な高性能チップを製造する上で極めて重要になっている。これらのデバイスはコンパクトかつ効率的でなければならず、スマートデバイス、ホームオートメーションシステム、産業用アプリケーションにおけるリアルタイムのデータ処理と接続を可能にする。エヌビディアのような企業は、高度なリソグラフィを活用してAIアプリケーションを強化するGPUを製造し、機械学習アルゴリズムとIoT機能を強化している。

インダストリー4.0とロボティクス

自動化とスマート・マニュファクチャリングを特徴とするインダストリー4.0への移行は、リソグラフィによって製造される高度な半導体部品に依存している。これらのコンポーネントは、ロボット工学、ワイヤレス制御システム、スマート機械の開発に不可欠であり、現代の生産環境において高い精度と信頼性を保証します。例えば、組立ラインで使用される産業用ロボットには、リソグラフィ技術を用いて製造されたセンサーやプロセッサーが搭載されており、正確で効率的な動作を可能にしている。

リソグラフィ装置は様々な産業において不可欠なものであり、相互の結びつきが強まるこの世界において、技術革新と効率化を推進する先進技術の創造を促進しています。

よくある質問

以下は、よくある質問に対する回答である：

リソグラフィ装置のトップメーカーは？

半導体製造分野におけるリソグラフィ装置メーカーの上位は、この分野には高い技術的障壁と多額の投資が必要なため、少数の主要プレーヤーが牽引している。ASMLホールディングNVは、特に極端紫外線（EUV）リソグラフィ市場において、最も支配的なプレーヤーとして際立っている。1984年に設立されたASMLは、フォトリソグラフィ装置を専門としており、2022年時点で約140台のEUV装置を出荷しており、この分野ではほぼ独占状態にある。同社はまた、2025年から2026年にかけて始まる大量チップ製造をサポートすると期待される次世代EUVシステムを開発している。

キヤノン株式会社もまた、半導体リソグラフィにおいて50年以上の経験を持つ大手企業である。最近、キヤノンは「Lithography Plus1」ソリューション・プラットフォームを立ち上げ、高度なパッケージング・プロセス用に設計されたi-lineリソグラフィ・ステッパーを発表した。

株式会社ニコンは、EUV技術におけるASMLの優位性には及ばないものの、さまざまなリソグラフィ装置を提供しており、依然として重要な競合相手である。Veeco Instruments Inc.も半導体リソグラフィ装置市場で役割を果たしており、さまざまなタイプのリソグラフィ装置やプロセス装置を提供しているが、EUVにはあまり重点を置いていない。

ドイツに本社を置くSÜSS MicroTec SEは、リソグラフィ装置を含む半導体製造装置に特化しており、広範なリソグラフィ市場で顕著な存在感を示している。

その他の注目すべき企業には、光学部品で知られEUVリソグラフィに貢献しているカール・ツァイスAG、フォトマスク・ソリューションに注力しているTOPPAN Inc.、EUV技術分野で台頭しつつあるNTTアドバンステクノロジ株式会社が含まれる。これらの企業が一体となって半導体リソグラフィ市場の発展を牽引しており、ASMLホールディングNVはEUV分野を明確にリードしている。

ASMLのEUV装置の技術的能力は？

ASMLの極端紫外線（EUV）リソグラフィ装置は、半導体製造の最前線に位置し、最も高度なマイクロチップの製造に不可欠な高度な技術能力を提供します。これらのシステムは、深紫外（DUV）光よりも大幅に短い波長13.5ナノメートルの光を使用するため、シリコンウェーハ上に極めて小さく精密なフィーチャを形成することができます。これにより、より小さく、より速く、より強力なチップの製造が可能になる。

EUV光は、レーザー生成プラズマ（LPP）光源を用いて生成される。この光源では、溶融した錫の液滴が強力なレーザーパルスによって気化され、EUV光を放出するプラズマが生成される。このプロセスは1秒間に5万回繰り返される。EUVリソグラフィでは、希望する回路パターンが描かれたフォトマスクに光を照射する前に、光を一連の精密なミラーに導き、ビームの焦点を合わせ、形を整える。高度なメカトロニクス技術により、マスクとウェーハの動きを正確に同期させ、振動を起こすことなく高速かつ高精度のパターン転写を実現している。

EUV装置の製造には、5,100社以上のサプライヤーが関与する複雑なサプライチェーンがあり、計算リソグラフィ、リソグラフィシステム、計測・検査のインテリジェントな統合が必要である。これらの装置は、AI、スマートフォン、スーパーコンピュータ、自動運転車、医療機器に使用される最新世代のマイクロチップの製造に不可欠である。

EUV装置は大型で高コストであり、2023年には1台あたり平均約1億5000万ユーロ、次世代の高NA EUV装置は約$3億5000万ユーロになると予想されている。高い電力消費量、大きな冷却水流量、特定のガスライン要件など、多大なリソースを必要とする。装置の稼働時間とスループットに関する課題にもかかわらず、ウェーハ露光のスループットは向上し、1システムあたり1日最大1,000枚に達している。

ASMLのEUV装置は、高度な技術仕様、複雑なマイクロチップパターンを形成する高い性能、継続的な生産性の向上を特徴としており、半導体産業において不可欠な装置となっています。

リソグラフィ装置市場の競争はどうなっていますか？

リソグラフィ装置市場は、激しい競争と高い集中度を特徴としており、少数の主要プレーヤーが業界を支配している。特にASML Holding N.V.は、最先端の半導体製造に不可欠な極端紫外線（EUV）リソグラフィ装置を製造する独自の能力により、市場のリーダーとして際立っている。その他の重要な競争相手には、先進的な深紫外（DUV）リソグラフィ装置で知られる株式会社ニコンや、半導体リソグラフィ分野で長年にわたり存在感を示し、"Lithography Plus1 "のような技術革新を続けているキヤノン株式会社が含まれる。

Veeco Instruments Inc.も、SÜSS MicroTec SE、Ultratech Inc.Ltd.、SCREEN Holdings Co.Ltd.、Vistec Semiconductor Systems GmbHなどである。これらの企業は、市場シェアを維持・拡大するために、M&A、合弁事業、新製品投入、戦略的提携など、さまざまな競争戦略を採用している。

TSMC、サムスン、SMICのような大手半導体ファウンドリーの存在により、アジア太平洋地域が最も高い成長率を示すと予想されている。欧州は、ASMLのプレゼンスが大きいため、先端リソグラフィ技術の重要なハブであり続け、北米も堅調な半導体部門に牽引されて重要な地位を占めている。

競争環境は厳しいものの、EUVリソグラフィ装置の価格が約$1億2,000万円と高額であるなどの課題が、市場成長に潜在的な制約をもたらしている。EUV露光装置は複雑で高価なため、多額の投資が必要となり、市場全体のダイナミクスに影響を与える。

リソグラフィ・マシンはどのような産業で主に使用されていますか？

リソグラフィ装置は、半導体製造に不可欠な役割を果たすため、いくつかの主要産業で主に使用されている。主な産業は半導体産業で、これらの機械は回路パターンをシリコンウェハーに転写して集積回路を製造するために不可欠である。このプロセスは、さまざまな電子機器の基礎部品である数十億個のトランジスタを搭載したチップを製造するために不可欠である。

民生用電子機器業界では、スマートフォン、ノートパソコン、スマートホーム機器に使用される高度なチップを製造するために、リソグラフィ装置が不可欠である。高度なリソグラフィ技術によって達成される小型化と機能強化は、これらのデバイスの性能と効率にとって極めて重要である。

自動車産業もまた、自律走行車、安全システム、インフォテインメント・システムに使用される高度な半導体を製造するために、リソグラフィ装置に大きく依存している。これらのマシンは、さまざまな車載アプリケーションに適した高度な機能と大型機能の両方を備えたチップを製造するために使用される。

通信、特に5G技術の展開において、リソグラフィ装置は、5Gインフラやデバイスに必要な高性能半導体の製造に不可欠である。

さらに、モノのインターネット（IoT）とインダストリー4.0技術は、スマートデバイス、機械、ロボットに電力を供給する高度な半導体を製造するリソグラフィ装置に依存している。これらの産業は、高度に集積された効率的な半導体コンポーネントを製造するリソグラフィの能力の恩恵を受けている。

全体として、リソグラフィ装置は様々な産業において重要であり、技術革新を推進し、幅広い先端技術の開発と機能性を支えている。

ASML Holding N.V.の歴史と背景を教えてください。

ASMLホールディングN.V.は、単にASMLとして知られ、その先進的なフォトリソグラフィ装置で知られる半導体業界の著名なプレーヤーである。同社は1984年4月1日、ロイヤル・フィリップス・エレクトロニクスとASMインターナショナルの合弁会社として設立され、ASMリソグラフィーという社名でスタートした。この提携は、フィリップスで開発されたウェーハステッパーの商業化を目的としたもので、オランダ経済省の支援を受けた。

1988年までにASMLはASMインターナショナルから独立し、1993年にはロイヤル・フィリップス・エレクトロニクスとの関係も解消して、リソグラフィ・システムの開発と製造のみに専念できるようになった。1991年にPAS 5500リソグラフィ・システムを発表し、ASMLはキヤノンやニコンといった業界大手と競合する地位を確立しました。

ASMLは、インテルや米国エネルギー省などのパートナーと協力して、1990年代後半から極端紫外線（EUV）リソグラフィの研究を開始しました。この研究には多額の投資が必要で、17年間で総額$63億ドル以上に上った。2000年にはシリコンバレー・グループを買収し、2012年にはインテルがEUV開発を促進するために$41億ドルを投資した。同年、ASMLはDUVおよびEUV光源のメーカーであるサイマー社を買収し、2016年にはエルメス・マイクロビジョン社を買収して小型半導体向けの技術を強化した。

ASMLはユーロネクスト・アムステルダムとナスダックの両証券取引所に上場しており、2024年11月現在の時価総額は約$2,640億円と、欧州で最も価値のある企業のひとつとなっている。グローバルに事業を展開し、143カ国の国籍からなる42,000人以上の従業員を雇用し、約5,000社のティア1サプライヤーに依存している。

ASMLは、2008年の金融危機による大幅な売上減少や2015年の知的財産の盗難などの困難にもかかわらず、戦略的な研究開発投資を維持することで一貫して業績を回復させてきました。現在、ASMLは半導体業界最大のサプライヤーであり、最先端チップの製造に不可欠なEUVフォトリソグラフィ装置の唯一のプロバイダーです。ASMLの成功は、技術革新、戦略的パートナーシップ、大幅な研究開発投資によってもたらされ、リソグラフィ市場における主導的地位を確保しています。